高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础,研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征,分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系.研究结果表明:超载过牧、鼠虫危害、人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因,从11个不同演替阶段植物群落样地数据的PCA排序结果可归为4个类型,按群落阶段依次为原生植被(Ⅳ)、轻度退化(Ⅲ)、重度退化(Ⅱ)和极度退化(Ⅰ).群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;物种多样性指数(H′和N2)同丰富度指数有相同的变化趋势,即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型;高寒嵩草草甸生态系统的退化,不仅使群落物种组成发生巨大变化,而且导致物种多样性发生改变,它随着干扰和退化程度的加剧而降低;江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础,而且还具有涵养水源、控制水土流失的作用,对长江、黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义.因此,加强和保护江河源区的生态环境势在必行,有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验,进行长期的生态工程建设.     

退化高寒草甸植物群落和土壤特征及其相互关系研究

为了探究不同退化阶段高寒草甸的植被特征和土壤特征变化及其相互关系,通过野外样方调查和室内分析方法相结合测定了植物生物量、物种多样性指数、土壤养分和土壤理化性质,并分析了不同退化阶段下的特征差异与内在关系。结果表明：从轻度到极度退化过程中植被盖度、地上与地下生物量均呈现降低趋势,植被群落物种多样性指数、香农维纳多样性指数、均匀度指数和辛普森指数均呈下降趋势,土壤养分与理化性质趋于恶化,土壤水分下降和土壤容重的增加导致生物量下降。生物量与土壤性质之间相互作用、相互影响,在中度退化阶段改变植物群落组成和土壤性质,减少土壤养分流失,提高植物群落结构稳定性以及增加植物群落多样性将有利于退化高寒草甸的恢复。本研究有助于理清不同退化阶段高寒草甸的退化规律,并为恢复退化高寒草甸提供科学依据和理论基础。     

高寒蒿草草甸退化生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析

以高寒嵩草草甸退化生态系统植物群落样地资料为基础，研究了不同退化演替阶段植物群落的结构及物种多样性特征，分析了植物群落物种多样性与不同退化演替阶段的关系，研究结果表明：超载过牧，鼠虫危害，人为干扰以及全球气候变化等因素是青藏高原高寒草甸草地严重退化的主要原因，从11个不同演替阶段植物群样地数据的PCA排序结果可归为4个类型，按群落阶段依次为原生植被（Ⅳ），轻度退化（Ⅲ），重度退化（Ⅱ）和极度退化（Ⅰ），群落物种丰富度指数依次为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；物种多样性指数（H′和N2）同丰富度指数有相同的变化趋势，即原生植被的物种多样性指数明显高于不同退化程度的群落类型，高寒嵩草草甸生态系统的退化，不仅使群落物种组成发生巨大变化，而且导致物种多样性发生改变，它随着干扰和退化程度的加 剧而降低，江河源区的植被保护不仅为草地畜牧业可持续发展提供物质基础，而且还具有涵养水源，控制水土流失的作用，对长江，黄河中下游地区的经济发展和生态环境保护具有重要的意义，因此，加强和保护江河源区的生态环境势在必行，有必要借鉴国内外的先进技术和管理经验，进行长期的生态工程建设。     

拉脊山亚高寒草甸退化程度对土壤养分影响的研究

对亚高寒草甸土壤因素的调查分析,结果表明:全氮和全钾含量随退化程度的加深而减小,依次是轻度退化、中度退化和极度退化。随着草地退化程度的加剧,地上、地下生物量以及土壤全氮、全钾的含量也随之下降。不同退化程度间土壤全磷含量变化不明显,各层次之间虽然有上升趋势,但变化较小。全磷在土壤剖面中分布较均匀,说明退化强度对高山草甸草原土土壤全磷的影响相对较小。高寒草甸生态系统的恶化,不仅使群落物种组成发生了巨大变化,而且导致物种多样性发生改变,这与过度放牧和环境因子的影响程度有着密切的关系。     

拉脊山亚高寒草甸退化程度对土壤养分影响的研究

对亚高寒草甸土壤因素的调查分析，结果表明：全氮和全钾含量随退化程度的加深而减小。依次是轻度退化、中度退化和极度退化。随着草地退化程度的加剧，地上、地下生物量以及土壤全氮、全钾的含量也随之下降。不同退化程度间土壤全磷含量变化不明显，各层次之间虽然有上升趋势，但变化较小。全磷在土壤剖面中分布较均匀，说明退化强度对高山草甸草原土土壤全磷的影响相对较小。高寒草甸生态系统的恶化，不仅使群落物种组成发生了巨大变化，而且导致物种多样性发生改变，这与过度放牧和环境因子的影响程度有着密切的关系。     

东乌珠穆沁草甸草原不同退化程度草地植物群落结构与多样性研究

为深入研究不同退化程度草甸草原植物群落多样性及稳定性的动态变化规律,本研究采用样方法对东乌珠穆沁不同退化程度草甸草原植物群落结构及多样性进行了调查分析。结果表明：研究区植物主要为禾本科、菊科、蔷薇科、莎草科、豆科、唇形科。随草地退化程度加剧：草地植被盖度减小;群落优势种从禾本科、莎草科、豆科等优质牧草逐渐转变为杂类草植物;多年生植物优势度下降,一年生杂草优势度上升,群落稳定性变差。未退化草地物种丰富度最大,中度退化草地较未退化草地表现出较高的多样性、优势度、均匀度、丰富度指数,其余草地类型多样性差异不显著。未退化草地样点间植物群落相似度较高,与轻度、中度、重度退化草地植物群落组成差别较大。轻度、中度、重度退化草地间植物群落组成存在相似性。本研究结果为退化草甸草原的恢复重建提供参考。     

黄河源区不同退化阶段高寒草甸植被特征

研究不同退化阶段高寒草甸植被演替以及草地生产力特征,对进一步探究高寒草甸退化机制,科学评估草地状况和退化草地恢复重建具有重要意义。采用野外植被调查,对黄河源区高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度("黑土型")退化草地的植被群落结构、物种组成及生物量等植被特征进行了研究。结果表明:黄河源区高寒草甸共有植物48种;随着高寒草地退化程度的加剧,线叶嵩草、垂穗披碱草、高原早熟禾等优势植物种呈下降趋势,黄帚橐吾、青海刺参和臭蒿等则呈上升趋势。随着高寒草地退化程度的加剧,植被群落物种优势度指数、多样性指数和丰富度指数均呈下降趋势,均匀度指数则无明显变化。将高寒草地植被划分为禾本科、莎草科、龙胆科、菊科、杂类草和毒害草六类,随着草地退化程度的加剧,禾本科、莎草科和龙胆科牧草比例显著降低,菊科和毒害草比例则显著升高。高寒草甸不同退化阶段地上生物量呈"V"形变化,轻度退化草地地上生物量最高,显著高于其他阶段。中度退化草地最低,与未退化、轻度退化和重度退化草地之间差异显著。高寒草甸地下生物量80%以上集中于表层土壤,随着高寒草地退化程度的不断加剧,地下生物量显著降低。     

若尔盖高原湿地草场退化成因分析及其保护利用

研究了若尔盖高原湿地草场的特征,分析了本区湿地草场面临的主要威胁,如泥炭开采、过度放牧以及鼠害猖獗等人类活动的干扰而破坏草场植被,从区域气候因素的特殊性、草场植被演替趋势、草场土壤理化性质的改变及其沙化等方面寻求草场退化的成因,并提出了湿地草场生物多样性保护和可持续利用的几项措施。     

滇西北德钦县高山、亚高山草甸的人为干扰状况及其后果

调查研究了德钦县高寒灌草甸所承受的人为干扰状况及其后果。结果表明,干扰体中牲畜放牧是澜沧江流域亚高山草甸生态系统中干扰强度最大、频率最高、干扰时间最长、影响后果最严重的人为干扰。过去14年来放牧干扰强度明显增强,牲畜种群数量增加了8.51%,尤其是牦牛(犏牛)增加了16.79%,对草甸生态系统的压力愈来愈大,给德钦草地带来了严重的后果。草场利用面积14年来虽然增加了约15%,但草地总可食生物量却下降了1.7%。其中,高山灌草甸可食生物量分别下降了28.4%和21.9%,亚高山地段的林间草地、疏林草地、亚高山灌丛草地分别下降了12.6%、17.2%和6.9%,生态系统生产力退化明显。草场整体呈退化趋势,局部退化已经相当严重。长期过牧已经导致了一些退化指示植物如鸢尾、橐吾、高山大戟在德钦县形成占优势的群落类型,虽增加了德钦草甸群落的多样性,但降低了草地物种的多样性,引起了德钦畜牧业产品的减少,导致近年来德钦县肉、奶等畜牧产品产量明显下降,严重限制了德钦草地畜牧业系统的持续发展。     

若尔盖高原湿地草场退化成因分析及其保护利用

研究了若尔盖高原湿地草场的特征,分析了本区湿地草场面临的主要威胁,如泥炭开采、过度放牧以及鼠害猖獗等人类活动的干扰而破坏草场植被,从区域气候因素的特殊性、草场植被演替趋势、草场土壤理化性质的改变及其沙化等方面寻求草场退化的成因,并提出了湿地草场生物多样性保护和可持续利用的几项措施.     

毛乌素沙地高等植物资源

为了解禁牧和退耕后毛乌素沙地的植被状况,2002-2004年在查阅相关资料和野外调查的基础上,对沙地高等植物资源进行统计与分析。结果表明:毛乌素沙地的高等植物共有1106种,分属于98科420属;主要科有菊科、禾本科、豆科、蔷薇科和藜科;主要属有蒿属、黄芪属、葱属、柳属、杨属;主要种有油蒿、沙竹、牛心朴子、沙柳和乌柳;植被类型主要有草原植被、草原和荒漠灌丛、沙生植被、草甸植被、盐生植被、沼泽和沼泽性植被、水生植被,其中沙生植被占主导地位,其次为草甸植被;植物群落主要有油蒿群落、油蒿—柠条群落和沙柳、乌柳、沙棘组成的“柳湾”;简述了毛乌素沙地的植被特征,提出灌木应为该区植被建设的主要物种,加强灌、草、乔之间的结合。     

不同草地利用方式对河北坝上天然草地植物群落特征的影响

本研究以坝上天然草地植物群落为研究对象,分析了不同草地利用方式(打草场、冬牧地、公牧地)对植物群落的数量特征、物种组成、功能群特征及物种多样性的影响。结果表明：冬牧地的群落高度、物种数及物种多样性指数均最大,打草场的群落盖度显著大于放牧地(冬牧地和公牧地)且其地上生物量与冬牧地没有显著差异,同时打草场物种多样性指数与冬牧地相近,而公牧地植被群落的大多数指标均最差。此外,放牧和刈割也显著影响群落物种及功能群组成,其中禾本科累积优势度、多年生禾草的累积优势度及组成百分比在放牧地都显著高于打草场,而多年生杂草在打草场中显著高于放牧地。综上,打草场利用方式对坝上天然草地植物群落特征的影响虽然次于冬牧地,但由于家畜的选择性采食,冬牧地浪费了草地的生产潜力,因此打草场利用方式有助于坝上天然草地的可持续利用。     

施肥对科尔沁沙质草地群落物种组成和多样性的影响

以科尔沁沙质草地为对象,研究了施肥对科尔沁沙质草地群落物种组成、群落结构和多样性的影响。结果表明,1)施氮肥和氮磷肥混施均改变了群落物种组成、群落中的优势种以及植物的科属结构,显著增加了群落植被高度和盖度,其中施氮肥和氮磷肥混施比对照的植被高度均提高了64.5和66.8cm,植被盖度分别提高17.1%和18.1%。2)施磷肥对群落物种组成和群落结构影响不显著。3)施氮肥和氮磷肥混施均显著减小了沙质草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度,其中施氮肥和氮磷肥混施分别减少物种数49.5%和51.5%。4)施磷肥对群落物种数和各物种多样性指数均无显著影响。表明除了生产力,合理的物种组成和群落结构也是受损草地生态系统恢复和经营需要考虑的因素。     

大通河上游高寒草甸植物群落的退化特征

采用样方法对祁连山区大通河上游不同退化程度高寒草甸植物群落进行调查,分析了该草地群落结构、物种多样性和草地生产力。结果表明,该类草地由24科51属60多种植物组成;随着草地退化程度的加重,草地优势种由高山嵩草（Kobresia pygmaea）向细叶亚菊（Ajania tenuifolia）过渡;中度退化草地的Shannon Wiener指数和Simpson指数均最高（P<0.05）;随草地退化程度的加剧,草地总盖度降低,禾本科和莎草科优良牧草生物量显著下降（P<0.05）,杂类草和毒草生物量上升,草地质量下降,生产力明显降低。     

休牧对西藏高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征的影响

休牧是西藏主要放牧管理和草地保护的措施之一,目的是通过自然力的作用使退化草地的植被与土壤得到恢复,维持较高的多样性和生物量。本研究以西藏中部高寒草原和高寒草甸为研究对象,通过野外调查和室内试验分析,研究自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植物物种多样性、总生物量、地上地下生物量权衡以及土壤理化性质的影响,对比自由放牧和休牧对高寒草原和高寒草甸植被与土壤特征影响的差异。结果表明:在高寒草原与高寒草甸,休牧6~8年虽一定程度降低了植物群落的Simpson指数、Pielou指数、Shannon-Wiener指数,增加了植被总生物量,但变化均未达到显著水平(P>0.05)。休牧6~8年提高了地上和地下生物量权衡值,并促使植物更多地向地上部分生长,且在高寒草甸的作用效果更为明显。另外,休牧和自由放牧对高寒草甸以及高寒草原草地土壤机械组成、土壤微团聚体、土壤营养元素影响没有显著差异。综合分析发现,休牧对西藏高寒草地的植被恢复尚未产生明显的效果,表现为休牧对群落生物多样性、植被生物量和土壤理化性质影响均未达显著水平,因此,对西藏休牧的实施效果还有待于今后进一步的观测和研究。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

不同利用方式下额尔古纳草原群落结构特征的研究——幂乘方法则的应用

利用幂乘方法则定量地探明内蒙古自治区呼伦贝尔额尔古纳草原在刈割和放牧2种利用方式下,植被的空间分布特性及其群落的物种组成、物种多样性等。结果表明:割草地和放牧地的构成植物种对幂乘方法则具有很好的吻合性;2种不同利用方式下的草地均呈现了比随机分布强的空间异质性,且割草地的物种数、物种多样性指数(H′)、均匀度指数(J′)和群落整体的空间异质性指数(δ_c)均大于放牧地;草地在放牧利用后,轮叶委陵菜(Potentilla verticillaris)、蒲公英(Taraxacum officinale)、车前(Plantago asiatica)等退化草地的指标植物种增加,而冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)和羊茅(Festuca ovina)等禾本科优良牧草只在割草地出现。     

Cattle Selection for Aspen and Meadow Vegetation: Implications for Restoration

There is concern over the decline of aspen and the lack of successful regeneration due to excessive browsing of aspen suckers by cattle and other wild and domestic ungulates. We conducted a 2-yr study on Lassen National Forest, California, to aid development of cattle grazing strategies to enhance aspen regeneration. We evaluated seasonal biomass, nutritional quality, and utilization by cattle of aspen suckers, aspen herbaceous understory vegetation, and meadow herbaceous vegetation within six aspen–meadow complexes. Aspen suckers had greater nutritional quality compared to aspen understory and meadow vegetation regardless of season or year. Nutritional quality declined with season in all three vegetation types. Early-growing season foraging by cattle focused on meadow and aspen understory vegetation. Mid-growing season decreases in meadow and aspen understory nutritional quality coincided with a marked increase in utilization of aspen suckers. By late-growing season, utilization on aspen suckers was significantly greater than aspen understory or meadow vegetation. Managers can use early-growing season grazing to reduce aspen consumption by cattle, set stocking rates so that adequate herbaceous vegetation is available throughout the growing season, provide nutritional supplements to reduce demand for nutritious aspen suckers, construct protective fencing, and implement grazing systems that insure years with mid- and late-growing season rest from heavy browsing.     

宁夏荒漠草原植物群落特征对不同轮牧开始时间的响应

合理的轮牧开始时间对科学利用荒漠草原具有重要意义。以宁夏荒漠草原为对象,对不同轮牧开始时间下植物群落特征和可食牧草养分含量进行了研究。结果表明,1)经过两年放牧,轮牧开始时间对植物物种组成影响较小;轮牧开始早的草地植物密度高于晚轮牧草地,但盖度和地上生物量相反。2)随轮牧开始时间推后,短花针茅(Stipa breviflora)、牛枝子(Lespedeza potanini)、赖草(Leymus secalinus)、银灰旋花(Conrolulus ammannii)等主要植物的重要值升高,隐子草(Cleistogenes squarrosa)则呈相反趋势,老瓜头(Cynanchum komarovii)变化规律不明显;这几种植物的密度、盖度和地上生物量对轮牧开始时间响应不同。3)轮牧增加了植物物种多样性,晚开始轮牧草地植物物种优势度较早开始草地低,但均匀度和Shannon-Wiener多样性指数增加。4)随轮牧开始时间推后,草地采食率和牧草粗蛋白含量下降。研究认为,固定时间和顺序的轮牧方式会使草地植被异质性增加,应根据植被状况对轮牧时间作适当调整,年度间小区要以不同顺序进行轮牧。